目錄:
- 簡略版
- 選購固態硬碟唯讀這部份即可。
- 約1600字,閱讀需要約5分鐘。
- 前言
- 固態硬碟簡介和常見疑問解答。
- 約2400字,閱讀需要約10分鐘。
- SSD檢測軟件
- 部份常用SSD檢測軟件簡介。
- 約400字,閱讀需要約2分鐘。
- 清零盤警告
- 部份SSD商品存在以舊充新。
- 約300字,閱讀需要約1分鐘。
- 主流消費級SSD
- 寫於18年,SSD制造商簡介。
- 約1500字,閱讀需要約5分鐘。
共計6000字。水平有限,如有錯誤還請指正。
簡略版
1. 玩遊戲買什麽固態硬碟?
根據各種評測,對於絕大部份遊戲(以單機遊戲為例,如GTA5、巫師3和古墓麗影11等,網遊則影響載入速度上限,因為可能需要等待其他玩家),在其它配置相同的情況下, 將遊戲放在SATA固態硬碟中的載入速度比將遊戲放在機械硬碟中的載入速度快一倍(載入時間短一半),而NVMe固態硬碟的載入速度只比SATA固態硬碟快20%不到(視遊戲而定,多數情況感覺不明顯)。原因:絕大多數固態硬碟在低佇列深度下的4K隨機效能差距不大,而且已經能較好地滿足主流遊戲的需求。在預算一定的情況下,優先選擇容量更大的型號。
對於NVMe固態硬碟,普通使用者通常沒必要關註其是否搭載外置DRAM緩存,支持HMB技術的主流NVMe固態硬碟效能基本能滿足普通家用需求:HMB技術能多大程度上提高固態硬碟的效能? - 小大熊貓的回答 - 知乎
預算有限的單機遊戲玩家也可以考慮機械硬碟:如何選購機械硬碟? - 小大熊貓的回答 - 知乎
2. 哪些型號的固態硬碟比較值得購買?
2.5英寸SATA固態硬碟
PCIe+NVMe固態硬碟
PCIe Gen4固態硬碟:
PCIe Gen3固態硬碟:
PCIe Gen4固態硬碟:
PCIe Gen3固態硬碟:
需要M.2 2242規格固態硬碟的使用者可以考慮西數SN530(SN550的OEM型號):
註意:
關於溫度:
前言
1. 什麽是固態硬碟?
固態硬碟一般指采用NAND快閃記憶體(或3D XPoint)作為儲存介質的非揮發性記憶體,與之相對應的概念是機械硬碟(溫徹斯特硬碟)。固態硬碟的英文名稱是Solid State Disk或者Solid State Drive(即SSD),而機械硬碟一般被稱為Hard Disk Drive(即HDD)(光碟機Optical Dsik Drive,軟碟機Floppy Disk Drive)(快閃記憶體即指Flash芯片)。
如何淺顯易懂地解釋「快閃記憶體」?它的儲存原理是什麽? - 小大熊貓的回答 - 知乎
2. 固態硬碟有什麽特點?
與機械硬碟相比,固態硬碟擁有更快的讀寫速度(無論是順序讀寫還是隨機讀寫)、更高的IOPS(每秒響應次數)以及更低的響應延遲(類比機械硬碟的尋道時間)。由於沒有像機械硬碟那樣的運動部件,固態硬碟對振動/震動沒那麽敏感,執行時發出的噪音幾乎不可聞。但是,固態硬碟在發生故障或因誤操作刪除、覆蓋數據時恢復難度相對較高。
3. 使用固態硬碟(作為系統磁碟機)是怎樣的體驗?
與機械硬碟相比,安裝在固態硬碟上的作業系統和套用軟件的啟動、載入時間顯著縮短,系統響應速度加快,總體而言使用更加流暢。
4. 固態硬碟有哪些分類?
根據物理外形可以分為2.5英寸、M.2和AIC(獨立顯卡那樣的插卡式)三類。
根據電氣標準可以分為SATA和PCIe兩類。
根據數據協定可以分為AHCI和NVMe兩類。
圖片來源:https:// forum.51nb.com/thread-1 669981-1-1.html
圖片來源:983 ZET NVMe AIC 企業級固態硬碟
其中2.5英寸和AIC的PCIe固態比較少見(前者在發燒級和企業級固態中較常見,一般采用U.2介面),消費級最常見的是2.5英寸的SATA+AHCI固態硬碟、M.2的SATA+AHCI固態硬碟和M.2的PCIe+NVMe固態硬碟。
在選購固態硬碟時必須註意,M.2固態硬碟有B Key和M Key以及長度之分,一般有以下規格:B & M Key(金手指有兩個缺口,可能為SATA總線或PCIe x2總線)、M Key(金手指有一個缺口,通常為PCIe x4總線),2280(寬22mm長80mm)、22110、2260、2242和2230等。上圖右上角的860 EVO為M.2 B & M Key 2280的固態硬碟,采用SATA總線;右下角的970 EVO Plus為M.2 M Key 2280的固態硬碟,采用PCIe x4總線。
一般來說M Key的M.2插槽能相容B & M Key和M Key的固態硬碟(但不一定同時支持SATA總線和PCIe總線,可能只支持PCIe總線,也可能只支持SATA總線),B Key的M.2插槽則無法相容M Key的固態硬碟(通常只能支持SATA總線),詳細情況必須參閱說明書。
可以這麽理解:兩個缺口的M.2固態(下圖第三排)能安裝到這兩種M.2插槽(下圖第一排)裏(但電氣標準不一定支持),而一個缺口的M.2固態(下圖第二排右一)只能安裝到到第二種M.2插槽(下圖第一排右一)裏。
圖片來源:https:// en.wikipedia.org/wiki/M .2
安裝M.2固態硬碟時,一般需將其正面朝上,與主機板PCB成30°夾角插入M.2插槽。待其插入到位後,輕輕將固態下壓直至與主機板平行,然後在固態尾部鎖緊螺絲進行固定(部份主機板上未預先安裝對應位置螺柱,需手動進行安裝。少數筆記電腦M.2插槽為反向設定,如惠普暗影精靈5,這種情況需將固態背面朝上進行安裝)。
如何區分M.2固態硬碟的正反:通常主控/貼紙/散熱片所在的一面為正面,主控多為一顆近似正方形的芯片,處於靠近金手指的一端。對於單面固態,沒有快閃記憶體顆粒的一面為背面。圖為M.2 M Key 22110規格的英特爾傲騰905P 380GB固態硬碟,圖片來自KOOLSHARE。
圖片來源:https:// koolshare.cn/thread-156 423-1-1.html
5. 網上常說的固態硬碟的掉速是指什麽?
由於NAND快閃記憶體的特性(無法直接覆寫,NAND快閃記憶體的最小寫入單元是page,最小擦除單元是block,多個page組成一個block,多個block組成一個die),因此在向存有數據(無論數據是否有效)的block寫入數據時必須先擦除再寫入,表現為讀寫速度低於預期。通常固態硬碟主控會自動進行垃圾回收和TRIM操作,可在一定程度上緩解此類掉速現象。
此外,幾乎所有消費級TLC固態硬碟都采用了動態SLC緩存機制。在連續寫入大量數據時,SLC緩存用盡後寫入速度會降至TLC原本的水平(閑置一段時間後自動恢復)。
6. 固態硬碟的壽命/耐久度取決於哪些因素?
固態硬碟的可靠性衡量指標有位錯誤率、數據保持時間、故障率、終身寫入量/日負載量、工作和非工作狀態下的耐受溫度、沖擊加速度和振動加速度等。其中終身寫入量/日負載量是主要的壽命/耐久度衡量指標。快閃記憶體寫入量和通電時間也是衡量固態硬碟新舊程度的主要指標。
數據保持時間(Data Retention)是衡量NAND快閃記憶體可靠性的重要指標。
由於浮柵MOSFET中本征電場的存在,隨著時間流逝產生的電荷泄漏,會逐漸導致NAND快閃記憶體中的數據出錯甚至無法讀取。為此Read Scrub(數據巡檢/掃描重寫)技術應運而生,透過按照一定的演算法對硬碟進行掃描,當發現某個快閃記憶體頁翻轉位元數超過閾值時,對數據進行重寫,從而減少ECC無法糾正的位錯誤。 [3] 影響數據保持時間的因素有擦寫次數、ECC強度、溫度和電磁輻射等。 [4]
由於陷阱輔助穿隧(Trap-assisted tunneling (TAT))效應,隨著擦寫次數(編程/擦除周期數,Program/Erase Cycle (P/E Cycle))的增加,氧化物絕緣層逐漸磨損,NAND快閃記憶體的可靠性會逐漸降低(數據保持時間縮短)。 [3] 升高溫度也會使數據保持時間縮短。 [4]
由於讀取幹擾(Read Disturb)的存在,即便不進行寫入,讀取操作也會使相近的儲存單元受到影響。主控會計算自上次擦除動作後的讀取動作總次數,透過重寫相應儲存單元中的數據,避免讀取幹擾錯誤的發生。 [5]
當NAND快閃記憶體的可靠性下降至廠商設定的閾值時,其生命也就抵達了終點。通常此時固態硬碟的S.M.A.R.T.參數會達到閾值(P/E Cycle達到閾值、壞塊數達到閾值或其它耐久度參數達到閾值),引發系統報警,提醒使用者更換硬碟。這種情況可以理解為壽終正寢。
但是固態硬碟也可能在壽終正寢之前發生致命錯誤導致失去響應無法被系統辨識(俗稱掉盤)。
此外隨著固態硬碟存放時間的增加,其故障率逐漸升高,因此應盡可能購買新出廠的產品。
7. 為什麽固態硬碟在系統中顯示的容量小於標稱值?
因為其中一部份容量被劃分為預留空間(Over-Provisioning),用於存放FTL表和壞塊替換等。
按照國際標準化組織(以及Windows)的計算方法,1GiB=1024*1024*1024Byte(GiB≠GB),固態硬碟的FLASH實際容量應是如此,但使用者可用空間按1GB=1,000,000,000Byte給出,其余部份用作OP對使用者不可見。
8.如何選購固態硬碟?
在選購硬碟時,應當關註容量、效能和可靠性三個方面。
對於機械硬碟,由於只有寥寥幾家制造商,一般考慮盤片記錄技術(CMR、SMR和HAMR等,詳見匿名知乎使用者的回答為什麽目前市面上的機械硬碟大都不標註是否使用SMR技術? - 知乎)、單碟容量、轉速、緩存大小、外部介面以及充氦與否,再加上讀寫速度和響應時間實測值以及硬碟故障率,很容易就能得出大致評價。考慮到機械硬碟行業門檻較高且已經十分成熟,幾大機械硬碟制造商的產品並無太大差距,可以直接按照廠商劃分的產品線進行選擇。
而對於固態硬碟,不僅參數十分繁雜,僅靠分析這些參數並不能準確地推測出硬碟的實際效能,而且固態硬碟在不同工作條件下表現出的效能也有很大差異。至於固態硬碟的可靠性,也缺乏大量數據支持(與機械硬碟相比)。但是仍然建議使用者優先購買TLC固態硬碟而不是QLC固態硬碟。
建議普通使用者盡量選擇一線品牌的主流型號,因為一線品牌的產品銷量相對較大,它們不僅經受了大量使用者的考驗,而且即使變更方案,也很快會由使用者反映體現出來。此外一線廠商的售後服務通常也更好(比如在店保之外能個人送保)。
在消費級固態硬碟制造商裏,主要一線品牌有三星、英特爾(現已出售給給海力士)、SanDisk+西數、東芝+浦科特和美光(鎂光)+英睿達。這些制造商大多具有自行生產NAND快閃記憶體的能力,某些品牌還能自研主控(如三星)。
固態硬碟的主要部件有主控、DRAM緩存和快閃記憶體芯片。其中DRAM緩存為非必需,主控可能和快閃記憶體芯片整合在一起(比如某些M.2 2230規格的固態硬碟)。
9.有必要購買PCIe Gen4的NVMe固態硬碟嗎?
沒有必要。如前文所述,即便是PCIe+NVMe固態硬碟和SATA+AHCI固態硬碟的日常使用體驗差距也十分有限,因此建議普通消費者優先選擇容量更大的固態硬碟。
隨著PCIe Gen4平台(AMD Matisse和Vermeer即Ryzen 3000和5000系列處理器(非APU)+X570/B550主機板、AMD 3000系列執行緒撕裂者+TRX40主機板、Intel Tiger Lake平台即第十一代移動酷睿處理器以及Intel Rocket Lake平台即第十一代桌面酷睿處理器)的逐漸普及,各大SSD制造商開始推出支持PCIe Gen4的NVMe固態硬碟(如三星980 PRO和西數SN850)。
但目前PCIe Gen4的NVMe固態硬碟價格較高(500GB接近1000元,1TB接近2000元),因此對於普通消費者,建議優先選擇性價比更高的PCIe Gen3的NVMe固態硬碟。如果想以較低成本嘗鮮,也可以選擇基於群聯E16主控的二線品牌固態硬碟。
10.為什麽不推薦二線廠商?
- 二線廠商的產品幾乎全為貼牌,無自主研發能力,多采用上遊廠商提供的公版方案。
- 與一線廠商相比,二線廠商售後服務較差,配套軟件和固件更新也不如一線廠商。
- 二線廠商的產品受上遊廠商影響較大,可能經常更換方案(縮水)。
11.如何理解固態硬碟的質保?
以三星970 EVO Plus 500GB為例,官方質保條件為:5年或300TBW,即自購買之日起,時間達5年或寫入量達300TB(二者滿足其一),保修終止。關於質保時間,一般按照發票上的購買日期計算,對於無發票的,則按出廠日期計算。
SSD檢測軟件
不建議將AS SSD Benchmark分數作為評判SSD效能的唯一標準(過分迷信其它軟件也不科學),因為各軟件的考察專案、測試方式和評分標準不盡相同(比如其4K-64Thrd成績權重較高),而且該軟件時常跑出離譜成績。
CrystalDiskInfo
官網連結:https:// crystalmark.info/en/sof tware/crystaldiskinfo/
下載連結:https:// crystalmark.info/en/dow nload/#CrystalDiskInfo
(圖為答主自用三星 SM865a 400GB固態硬碟,HPE客製款,下同)
下方列出的數據只有 原始值 是有用的,為 十六進制 形式。
CrystalDiskMark
官網連結:https:// crystalmark.info/en/sof tware/crystaldiskmark/
下載連結:https:// crystalmark.info/en/dow nload/#CrystalDiskInfo
註意:
「MB/s」 means 1,000,000 byte/sec. The result depends on Test File Size, Test File Position, Fragmentation, IDE(PATA)/SATA/RAID/SCSI controller and CPU speed etc… In a part of SSD, the result depends on test data(random, 0fill). 1GiB = 1024MiB = 1024x1024KiB = 1024x1024x1024B 1GB = 1000MB = 1000x1000KB = 1000x1000x1000BCrystalDiskMark的邏輯跟AS SSD Benchmark不太一樣,比如測試時先讀後寫,單位是千進制等。
(另外CrystalDiskInfo也有Shizuku Edition以及Kurei Kei Edition)
smartmontools
官網連結:https://www. smartmontools.org/
下載連結:https:// sourceforge.net/project s/smartmontools/files/
安裝完畢後,透過右鍵點選螢幕左下角的Windows徽標,選擇Windows PowerShell (管理員)(A),在開啟的視窗中輸入smartctl -x sda(a為磁碟機號,依此類推),回車,即可讀取器材詳細資訊。
其中Device Statistics下的General Statistics下的Lifetime Power-On Resets為通電次數,Power-on Hours為通電時長(小時),Logical Sectors Written為寫入磁區數,Logical Sectors Read為讀取磁區數,將磁區數乘以512即可得到對應的字節數(固態硬碟沒有物理磁區,但仍提供相應參數,每磁區為512字節)。
清零盤警告
(部份固態硬碟S.M.A.R.T.資訊疑似被清零)
疑似案例:該盤型號為 SM863 1.92TB(三星企業級SATA固態),註意到 B1項 (快閃記憶體磨損平均計數) 原始值 (十六進制),推測通電時間和通電次數可能不符合實際情況。至於企業級NVMe固態(SM963以及PM963)的情況暫時還不清楚,建議謹慎購買。
固態硬碟吧 - 實錘三星的PCIe盤可以清零,前幾天SM963掉盤了,顯示1024MB不能格式化,然後發回店家,今天原物返回了
根據網友反應,英特爾企業級SATA固態同樣存在清零盤。
固態硬碟吧 - 話說,你們難道到現在都不知道intel S3700/S3710可以被清零麽?
固態硬碟吧 - 這簡直就是砸清零盤的招牌啊
固態硬碟吧 - 500元收了個三星SV843T清零盤
根據網友反應,快閃記憶體磨損平均計數可以被修改。
固態硬碟吧 - 鹹魚這js想笑死我
根據網友反應,金手指可以被翻新。
固態硬碟吧 - 別看金手指了!關於翻新金手指的技術
主流消費級SSD
三星
全球最大的半導體廠商,從CPU (ARM)到DRAM再到NAND,都能夠自主設計生產,實力非常強勁。
推薦型號:
PCIe+NVMe: 970 PRO、970 EVO Plus (均為M.2 M Key 2280規格);
SATA+AHCI: 860 PRO、860 EVO (均為2.5英寸盤,後者有M.2 B & M Key 2280規格)(970 PRO和860 PRO為64層3D MLC,970 EVO Plus為96層TLC,970 EVO和860 EVO為64層3D TLC);
(以上型號均為五年有限保修(寫入量達到規定值保修終止,下同))
以及某些企業級和OEM型號。
註意事項: 三星支持憑SN碼保修,可以在淘寶購買 。860 EVO 500GB效能不如850 EVO 500GB(用盡SLC Cahce後的TLC順序寫入速度從500MB/s降到了300MB/s),不如選擇西數3D藍盤或英睿達MX500 500GB(用盡SLC Cahce後的TLC順序寫入速度可達400MB/s)。
英特爾
全球最大的個人電腦零件和CPU制造商,桌面GPU市場占有率第一,老牌NAND制造商,素有「牙膏廠」的美譽。2020年10月SK海力士宣布已與Intel就收購後者的NAND快閃記憶體業務達成協定。
推薦型號:
PCIe+NVMe: 905P、900P (均為AIC或2.5英寸U.2規格), 800P、760p (均為M.2 M Key 2280規格,800P為B & M Key僅支持PCIe x2總線),其中905P、900P和800P采用3D XPoint而非NAND快閃記憶體,4K隨機效能極強、延遲極低、壽命極長(官標TBW達到PB級),但價格十分高昂;
SATA+AHCI: 545s (有2.5英寸盤和M.2 B & M Key 2280規格)(760p和545s為64層3D TLC);
(以上型號均為五年有限保修)
以及某些企業級和OEM型號。
註意事項:標稱的五年售後需要官方認可的發票, 建議在京東自營購買(然而淘寶第三方便宜得多) 。
SanDisk/威騰電子
SanDisk是全球最大的記憶卡產品供應商,老牌NAND制造商,現已被西數收購。
推薦型號:
PCIe+NVMe: 西數黑盤3D版SN750 (與前者互為馬甲,與SN700和SN720相比僅有固件不同,效能稍強)、 西數藍盤3D版SN550 (均為M.2 M Key 2280規格);
SATA+AHCI: Ultra 3D(SanDisk至尊高速3D版)、西數藍盤3D版 (與前者互為馬甲)(均為2.5英寸盤,後者有M.2 B & M Key 2280規格)(以上型號除SN550外均為64層3D TLC,SN550為96層3D TLC);
(以上型號均為五年有限保修)
以及某些OEM型號(如 X600 (兼有2.5英寸SATA磁碟機和M.2 B & M Key 2280規格))。
註意事項: 均支持個人送保,可以在淘寶購買 。SanDisk京東自營旗艦店為供應商售後,威騰電子官方旗艦店為京東售後。此外SanDisk支持全球聯保(海淘最佳選擇),西數海淘產品需進行轉保,且在中國大陸只有五個售後網點。
美光/英睿達
全球最大的半導體儲存及影像產品制造商之一,老牌DRAM和NAND制造商。美光曾與Intel合資成立IMFT公司,現已收購其剩余股份。英睿達是美光科技旗下品牌。
推薦型號:
SATA+AHCI: 英睿達MX500 (64層3D TLC, 五年保 ,有2.5英寸盤和M.2 B & M Key 2280規格);
以及某些OEM型號(如 美光1100 (32層3D TLC,兼有2.5英寸SATA磁碟機和M.2 B & M Key 2280規格))。
註意事項: 不支持聯保 ,需在指定經銷商處購買的英睿達產品才能享受官方售後,美光固態基本無官方售後, 建議在京東自營購買 。
東芝
東芝儲存現已更名為鎧俠株式會社。
日本最大的半導體制造商,NAND快閃記憶體的發明者,全球最先推出筆記電腦的廠商(其PC業務現已被夏普收購,更名為Dynabook)。
熱門型號: 東芝TR200 (新款已升級為96層TLC快閃記憶體,效能有一定提升,但仍舊偏弱)。
海力士
2020年10月SK海力士宣布已與Intel就收購後者的NAND快閃記憶體業務達成協定。
參考
- ^ 浮柵金氧半導體場效應晶體管 - 維基百科,自由的百科全書 https://zh.wikipedia.org/wiki/浮栅金属氧化物半导体场效应晶体管
- ^ 為什麽英特爾_美光的3D快閃記憶體還在用浮柵型結構?_PCEVA,PC絕對領域,探尋真正的電腦知識 http://www.pceva.com.cn/article/3751-1.html
- ^ a b 快閃記憶體數據保存期和完整性技術 http://www.ssdfans.com/?p=90860
- ^ a b 快閃記憶體數據保存時間(Nand Flash data Retention)測試方法 - 兵哥的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/51638830
- ^ 快閃記憶體 - 維基百科,自由的百科全書 https://zh.wikipedia.org/wiki/闪存